負圧とは?正圧との違いから感染対策・車の仕組みまで徹底解明
負圧と正圧の使い分けが最も鮮明に現れるのが、医療施設とハイテク工場の現場です。
空気感染や飛沫感染のリスクがある結核や麻疹、新型コロナウイルスなどの感染症患者を隔離治療する「負圧室(陰圧室)」の仕組みは、排気風量を給気風量よりも意図的に多く設定することで成立しています。部屋の空気を強力なファンで強制的に吸い出し、HEPAフィルターを通してウイルスを99.97%以上捕集した安全な空気だけを建物の外へ放出します。これにより、医療従事者が病室のドアを開閉した瞬間でも、廊下の空気が病室内へと吸い込まれ、ウイルスを含む室内の空気が廊下側へ逆流することを物理的に阻止します。
一方、半導体工場や医薬品製造ライン、食品加工工場で用いられるクリーンルームは真逆の「正圧」で運用されます。外気を取り込む際に高性能フィルターで徹底的に粉塵を除去し、室内に大量の清浄空気を送り込みます。室内の気圧を周囲の通路よりも高く維持することで、出入り口のドアが開いた瞬間に「室内から外へ向けて風が吹き出す」状態を作り出し、外部の埃や雑菌の侵入を徹底的にシャットアウトする設計です。
建築基準法に基づく建物の換気設備においても、この差圧コントロールは基本設計に組み込まれています。ファンを用いて給気と排気の両方を機械制御する「第1種換気」、給気のみ機械で行い室内を正圧にする「第2種換気(無菌室やクリーンルーム向け)」、そして排気のみを機械で行い室内を負圧にする「第3種換気」が存在します。第3種換気は湿気や臭気を外部へ素早く排出できる利便性から、住宅の浴室やトイレ、厨房などに広く採用されています。